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1、第七章 多环芳烃和非苯芳烃学习要求:1、了解联苯及其衍生物。2、掌握萘及其衍生物的性质。3、了解非苯芳烃。重点:萘及其衍生物的性质难点:休克尔规则7.1联苯(二)联苯对三联苯1)命名两个或多个苯环以单键直接相连的化合物称为联苯类化合物。2,2’-二氯联苯2,4’-二硝基联苯2-甲基-4'-硝基联苯4,4’-二硝基联苯2)制备1)工业2C6H6C6H5-C6H5+H22)实验室 乌尔门反应(Ullmann反应)催化剂重氮盐的反应(参见芳胺一章),联苯胺重排3)化学性质苯环的对位两个苯环不能绕单键旋,既无对称中心又无对称面,有手性。2)重要稠环化合物的名称
2、和结构蒽萘菲1,4,5,8称为位2,3,6,7称为位1,4,5,8称为位2,3,6,7称为位9,10位称为中位有五种不同的位置1-8,2-7,3-6,4-5,9-10。亲电取代反应最易在萘的位7.2稠环化合物1)定义:两个或多个苯环共用两个邻位碳原子的化合物称为稠环芳烃。母体选择原则(按以下排列次序,排在后面的为母体,排在前面的作为取代基。)选择母体的顺序如下:-NO2、-X、-OR(烷氧基)、-R(烷基)、-NH2、-OH、-COR、-CHO、-CN、-CONH2(酰胺)、-COX(酰卤)、-COOR(酯)、-SO3H、-COOH、-N+R3
3、等1-硝基萘(α-硝基萘)2-萘磺酸(β-萘磺酸)6-甲基-1-氯萘5-甲基-2-萘磺酸3-甲基-8-硝基-1-氯萘1,5-二甲基萘β-萘酚2,7-萘磺酸2-氯-4’-硝基联苯3)萘的化学反应萘中电荷密度α>β一、取代反应反应无需催化剂(2)硝化(1)卤化比苯的硝化要快百倍(3)磺化反应二、加成反应Birch还原良好的高沸点溶剂三、萘的氧化温和氧化剂得醌,强烈氧化剂得酸酐。萘环比侧链更易氧化,所以不能用侧链氧化法制萘甲酸。电子云密度高的环易被氧化。4.萘环上的取代规律(1)当第一个取代基是邻对位定位基时,发生“同环取代”。如果原来取代基在α位,第二个取代
4、基主要进入同环的α位。如果原来取代基在β位,第二个取代基主要进入与它相邻的α位。(2)当第一个取代基是间位定位基时,发生“异环取代”。第二个取代基进入另一个环的α位。课本P157第2,3题第6题练习1.2.3.注:由于硝基是间位定位基,溴化是发生在异环。如果先溴化(溴原子是邻对位定位基),再硝化,则发生同环硝化,故不行。4.5.7.2.2蒽7.2.3菲(自学)自学提纲:1)蒽与萘相比,哪一个反应活性更高。为什么?2)蒽的哪个位置最为活泼,它进行加成和氧化反应时的产物分别是什么?3)菲与蒽的稳定性比较。菲的化学反应一般发生在哪个位置?7.4休克尔规则和非苯
5、芳香体系一非苯芳香体系苯系以外的芳香体系统称为非苯芳香体系。二休克尔规则1931年,休克尔(E.Huckel,1896-1980,德国人)用简单的分子轨道计算了单环多烯烃的π电子能级,从而提出了一个判断芳香性体系的规则,称为休克尔规则。休克尔提出,单环多烯烃要有芳香性,必须满足三个条件。(1)成环原子共平面或接近于平面,平面扭转不大于0.1nm;(2)环状闭合共轭体系;(3)环上π电子数为4n+2(n=0、1、2、3……);符合上述三个条件的环状化合物,就有芳香性,这就是休克尔规则。三元环SbF5,SO2-75oC,-2Cl无芳香性无芳香性有芳香性SbF
6、5,SO2-75oC,-2Cl-无芳香性有芳香性四元环五元环成环C共平面π电子=4非环状闭合共轭无芳性成环C共平面π电子=6,n=1,环状闭合共轭有芳性sp2sp3解释为何具有芳香性?七元环+Ph3C+Br-AgNO3+AgBrBr-环庚三烯正离子1891年合成1954年确定结构夺取负氢离子八元环4HCCHNi(CN)215-20atm,50oC(70%)能发生典型的烯烃反应。离域能为零。具有单、双键结构。澡盆型。有芳香性无芳香性2K乙醚C-C键键长平均化,均为1.40A。八个碳原子共平面。*K给出二个电子。判别轮烯芳香性的原则(1)轮烯是非扩张
7、环,有环内氢与环外氢。(2)环碳必须处在同一平面内。(3)符合4n+2规则。10-轮烯因环内氢的相互作用,使C不能同处在同一平面内,无芳香性。14-轮烯有芳香性环内氢0ppm环外氢7.6ppm16-轮烯无芳香性18-轮烯有芳香性练习(结合课本P158第七题)作业1:P1571,2,3,4,5,6,7